Порядок виконання роботи. 1. Ознайомитися з трифазним асинхронним електродвигуном

1. Ознайомитися з трифазним асинхронним електродвигуном, обладнанням, вимірювальними приладами, що використовуються при його дослідженні, і записати їх технічні характеристики в таблицю (див. дод. 1).

Записати у табл. 9.1 номінальні параметри трифазного асинхронного електродвигуна, які вказані на прикріпленій до нього табличці.

Згідно із позначкою «[Y/Δ]», яка зображена на табличці електродвигуна перед значеннями напруги й струму, перше число цих значень вказує на значення лінійної напруги або лінійного струму, яке відноситься до схеми з’єднання обмоток електродвигуна зіркою, а друге число – трикутником.

Таблиця 9.1

Тип двигуна	Номінальні параметри	Обчислення
f, Гц	U н [Y/Δ], B	I н [Y/Δ], A	P н, Вт	n н, об/хв	hн	cosφн	n 1, об/хв	p	s н

Визначити значення частоти обертання магнітного поля статора n ₁, пам’ятаючи при цьому, що воно повинно бути кратним значенню 60 f і близьким до значення номінальної частоти обертання ротора n _н.

Обчислити число пар полюсів статора p і номінальне ковзання s _н електродвигуна за даними табл. 9.1 і формулами:

; .

Результати обчислень записати в табл. 9.1.

2. З’єднати обмотки статора асинхронного трифазного електродвигуна М за схемою трикутника і скласти установку для його дослідження, до складу якої входять (рис. 9.4): трифазний ватметр PW, який призначений для вимірювання активної потужності Р ₁, що споживається електродвигуном з електромережі; амперметр РА і вольтметр РV, які призначені для вимірювання відповідно лінійного струму I _л і лінійної напруги U _л ; тахометр, який складається із з’єднаного з валом електродвигуна тахогенератора постійного струму G і покажчика частоти його обертання Pn; електромагнітний гальмівний пристрій Y, який призначений для безконтактного навантаження електродвигуна.

Електромагнітний гальмівний пристрій Y (рис. 9.4) складається із ротора 1 і статора 2. Ротор 1 закріплений на валі електродвигуна і має вигляд металевого напівпорожнистого циліндра. Статор 2, який розташований усередині співвісного ротора 1, має вал 3 і стальну хрестовину з котушками обмотки збудження, до яких підводиться регульована напруга U _г джерела постійного струму. На валі 3 перпендикулярно до нього закріплено вимірювальний важіль у вигляді рейки 4 із поділками, до якого на відстані l від осі вала 3 підвішується гиря 5 масою m. Вал 3 статора 2 разом із важелем може повертатися у підшипниках 6 на невеликий кут, визначений установленими обмежниками.

Вимірювання всіх величин виконують при горизонтальному положенні рейки 4, коли вага гирі масою m діє перпендикулярно до рейки і створює момент опору 9,81 ml, який передається гальмівним пристроєм на вал електродвигуна і врівноважується моментом на його валі М. Кутове положення рейки 4 регулюють за допомогою встановленого на щиті електроживлення регулятора напруги U _г (див. дод. 2).

Увага! Оскільки напруга на електродвигун і напруга на гальмівний пристрій подаються або знімаються за допомогою щита електроживлення одночасно, включати або виключати щит необхідно тільки при нульовому положенні регулятора напруги U _г . При невиконанні цієї вимоги можливі різкі смикання рейки 4 і гирі 5, що може призвести до травм.

4. Після перевірки складеної установки викладачем увімкнути щит електроживлення і пересвідчитися у тому, що напрямок обертання ротора електродвигуна відповідає необхідному напрямкові, який указаний на захисному огородженні електромагнітного гальмівного пристрою. У протилежному випадку вимкнути щит електроживлення, поміняти між собою місцями будь-які два лінійних проводи на клемах електродвигуна.

5. Провести дослід ХХ асинхронного електродвигуна. Для цього увімкнути щит і виконати вимірювання. Під час досліду регулятор напруги U _г повинен знаходитися на нульовій позначці, що відповідає відсутності моменту опору на валі електродвигуна.

Результати вимірювань записати в табл. 9.2.

Таблиця 9.2

Вимірювання	Обчислення
U л, В	I л, A	f, Гц	P 1, Вт	n 2, об/хв	cos φ10	s	I хх, А	I хх, %

Обчислити ковзання s за формулою (9.2), а коефіцієнт потужності електродвигуна у режимі ХХ cos φ₁₀ , струм обмотки фази статора електродвигуна у режимі ХХ I _хх і процентне значення струму ХХ по відношенню до номінального за формулами:

; ; ,

де I _н – указаний на табличці номінальний струм обмотки фази електродвигуна при з’єднанні його обмоток за схемою зірки.

Результати обчислень записати в табл. 9.2.

6. Провести дослід при навантаженні асинхронного електродвигуна. Для цього підвісити на рейку 4 гирю 5 (див. рис. 9.4) та, регулюючи напругу, добитися рівноваги важеля (горизонтального положення рейки 4), а потім зняти покази приладів. Повторити вимірювання при інших плечах підвісу гирі l, більших за попередні. Після виконання досліду, притримуючи рейку важеля, плавно зменшити напругу U _г до нуля.

Результати вимірювань записати в табл. 9.3.

Таблиця 9.3

Вимірювання	Обчислення
m, кг	l, м	f, Гц	U л, В	I л, A	P 1, Вт	n2, об/хв	s	cos φ1	M, H·м	P 2, Вт	η

Обчислити ковзання s за формулою (9.2), а коефіцієнт потужності електродвигуна cos φ₁, момент М і корисну потужність Р ₂ на валі та ККД η електродвигуна за формулами:

; ; ; .

Результати обчислень записати в табл. 9.3.

За даними табл. 9.3 побудувати робочу ділянку механічної характеристики і робочі характеристики електродвигуна: , , , , , при з’єднанні обмоток статора електродвигуна за схемою трикутника.

7. Дослідити асинхронний трифазний електродвигун у гальмівному режимі, при якому напрямок обертання магнітного поля статора протилежний напрямку обертання ротора й ковзання s > 1. Дослід провести шляхом гальмування асинхронного електродвигуна способом противключення, який полягає у тому, що після його відключення від електромережі й обертанні ротора за рахунок його моменту інерції змінюють порядок чергування фаз обмотки статора і знову вмикають електродвигун в електромережу на короткий час до повної зупинки ротора.

Для цього при працюючому у режимі ХХ електродвигуні вимкнути щит електроживлення, поміняти між собою місцями будь-які два лінійні проводи на клемах електродвигуна, увімкнути щит на короткий час (три, чотири секунди) і вимкнути його після повної зупинки ротора.

8. Дослідити вплив зниженої у раз напруги живлення фазних обмоток асинхронного електродвигуна на його характеристики, для чого з’єднати обмотки статора електродвигуна за схемою зірки, відновити змінений у п. 7 правильний порядок чергування фаз обмотки статора і повторити пп. 4 – 6. При виконанні п. 5 струм I _хх = I _л.

Результати вимірювань і обчислень записати в табл. 9.2 і 9.3.

За даними табл. 9.3 побудувати робочу ділянку механічної характеристики і робочі характеристики електродвигуна: , , , , , при з’єднанні обмоток статора електродвигуна за схемою зірки.

Порівняти значення отриманих при дослідженнях відповідних моментів М і корисних потужностей Р ₂ на валі електродвигуна при з’єднанні обмоток статора за схемами трикутника й зірки та підключенні їх до електромережі з однаковою лінійною напругою. Дати пояснення одержаним висновкам.

Дата добавления: 2015-07-19